[发明专利]从衬底去除本体材料层的方法以及适于该方法的化学机械抛光剂

权利要求书

1.一种通过化学机械抛光从衬底表面去除本体材料层并使暴露表面平面化的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)提供含水化学机械抛光剂(A)，其在未添加辅助材料的情况下在化学机械抛光结束时呈现：

-与其开始时相同或基本相同的静态蚀刻速率SER和比其开始时更低的材料去除速率MRR，

-比其开始时更低的静态蚀刻速率SER以及与其开始时相同或基本相同的材料去除速率MRR，或

-比其开始时更低的静态蚀刻速率SER和更低的材料去除速率MRR；

(2)使所述本体材料层的表面与所述含水化学机械抛光剂(A)接触；

(3)使用所述含水化学机械抛光剂(A)化学机械抛光所述本体材料层，同时

-其初始SER保持相同或基本相同且其初始MRR降低，

-其初始SER降低且其初始MRR保持相同或基本相同，或

-其初始SER及其初始MRR均降低，

直至去除本体金属层且暴露出衬底表面；和

(4)继续使用所述化学机械抛光剂(A)进行化学机械抛光，在所述方法的该阶段所述化学机械抛光剂(A)具有：

-与初始SER相同或基本相同的SER和低于初始MRR的MRR，

-低于初始SER的SER以及与初始MRR相同或基本相同的MRR，

-低于初始SER和初始MRR的SER和MRR，

直至所有材料残余物均从所述暴露表面去除。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于含水化学机械抛光剂(A)包含：

(a1)至少一种能在未添加辅助材料的情况下在水相中显示出至少一种其化学和/或物理性质改变的组分；和

(a2)至少一种选自初始存在于水相中的组分和在所述方法期间在水相中形成的组分的其他组分。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于组分(a1)的至少一种化学和/或物理性质的改变由至少一种选自如下组的刺激触发：

(i)水相中的组分(a2)的pH值、温度或浓度的改变，

(ii)暴露于磁场、电场和电磁辐射，

(iii)暴露于机械应力，和

(iv)所述刺激中至少两种的组合。

4.根据权利要求2或3的方法，其特征在于组分(a1)的至少一种化学和/或物理性质的改变由如下刺激触发：

(i)水相中的组分(a2)的pH值、温度或浓度的改变，

(iv)所述刺激中至少两种的组合。

5.根据权利要求2-4中任一项的方法，其特征在于组分(a1)的至少一种化学和/或物理性质的改变为其形貌、结构、溶解度或功能的改变或所述改变中至少两种的组合。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于组分(a1)的至少一种化学和/或物理性质的改变为组分(a1)分子的流体力学体积、形状或溶剂化状态的改变，所述至少一种组分(a2)被组分(a1)吸收或解吸、组分(a1)与所述至少一种组分(a2)的化学反应、所述至少一种组分(a2)与组分(a1)的配位或者所述改变中至少两种的组合。

7.根据权利要求2-6中任一项的方法，其特征在于组分(a2)选自酸、碱和金属离子。

8.根据权利要求7的方法，其特征在于组分(a1)的至少一种化学和/或物理性质的改变通过金属离子(a2)与组分(a1)的配位进行。

9.根据权利要求2-8中任一项的方法，其特征在于组分(a1)具有下临界溶解温度LCST或上临界溶解温度UCST。

10.根据权利要求9的方法，其特征在于组分(a1)的至少一种化学和/或物理性质的改变在LCST或UCST处发生。

11.根据权利要求9或10的方法，其特征在于LCST或UCST为30-90°C。

12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其特征在于组分(a1)选自可溶于或不溶于所述化学机械抛光剂(A)的水相中的材料。

13.根据权利要求12的方法，其特征在于组分(a1)选自分散和溶解的低聚物和聚合物。